Il futuro della produzione additiva

19 ottobre 2022 | Tempo di lettura: 5 min

L'industria manifatturiera è sempre stata un settore guidato dall'innovazione e dall'evoluzione tecnologica. Scoprite come si è evoluta l'industria manifatturiera e cosa vi aspetta in futuro, in modo da prepararvi a ciò che verrà.
 

Breve storia e ultime tendenze

L'industria manifatturiera sta vivendo una nuova ondata di evoluzione. Con l'accelerazione dei progressi tecnologici, anche l'adozione di innovazioni in molti campi diversi, e l'industria manifatturiera non fa eccezione. Le forze trainanti di questi progressi sono molteplici: dall'efficienza e l'efficacia dei costi all'aspetto ambientale e sociologico. Comprendere le motivazioni e il percorso da seguire è fondamentale per comprendere le ultime tendenze del settore manifatturiero e per prepararsi al futuro.

In questo articolo daremo uno sguardo all'evoluzione dell'industria manifatturiera - passato, presente e futuro - per farvi capire meglio cosa ci riserverà il futuro per le aziende manifatturiere, compreso il ruolo della produzione additiva in questo futuro.
 

I principali cambiamenti che hanno caratterizzato il settore

Dalla rivoluzione industriale del XVIII secolo, l'industria manifatturiera è passata attraverso diversi cambiamenti e iterazioni significative che hanno portato allo stato di crescita innovativa che si registra oggi nel XXI secolo. Ecco un breve riassunto dei principali cambiamenti che hanno caratterizzato il settore:

La rivoluzione industriale

La rivoluzione industriale ha visto lo sviluppo e il perfezionamento di macchine come le macchine a vapore, la filanda e il telaio elettrico nell'industria tessile e il forno a coke nella siderurgia. L'eccitazione e l'innovazione derivanti da questi tempi di inventiva hanno dato il via al passaggio alla produzione di massa, che ha richiesto una forza lavoro per occupare le fabbriche dove la produttività è diventata una preoccupazione primaria.

La catena di montaggio

Ransom E. Olds brevettò la catena di montaggio nel 1901. Si concentrava sull'efficienza operativa utilizzando le risorse a disposizione per aumentare la produttività del 500%. Non molto tempo dopo, Henry Ford trovò ulteriori modi per migliorare il modello della catena di montaggio, implementando piattaforme mobili e concentrando la produzione su un singolo articolo: l'automobile Modello T. Questo non solo rese il processo di produzione più efficiente, ma ridusse anche gli sprechi: due delle principali motivazioni dell'innovazione manifatturiera ancora oggi.

La catena di montaggio unificata

Buick continuò questa filosofia di efficienza quando creò la catena di montaggio unificata nel 1919, facendo notizia per la sua capacità di produrre oltre 1.300 auto al giorno. L'azienda ha mantenuto gli standard di qualità, riducendo al contempo in modo significativo i costi, grazie alla creazione di un sistema di nastri trasportatori elaborati e dal design complicato in un'unica linea.

Produzione snella

Negli anni '40 Toyota ha sviluppato il metodo di produzione snella, che si concentra sull'identificazione e l'eliminazione degli sprechi per migliorare il flusso di produzione. Negli anni '70 il modello di produzione snella è stato adottato da aziende di tutto il mondo e un'ampia varietà di settori - dall'elettronica all'aerospaziale, dalla sanità all'edilizia e all'alimentare - continua a utilizzarlo come base per le moderne strategie di produzione.

Robotica

L'ultima tendenza che ha avuto un impatto massiccio sull'industria manifatturiera è stata l'automazione di molti processi con la robotica. Nel corso del 20° e 21° secolo, la robotica è stata progressivamente incorporata nelle operazioni di produzione in molti modi. Il software automatizzato è stato utilizzato per ottimizzare la pianificazione, la comunicazione e la gestione nelle fabbriche, mentre le macchine robotiche stesse vengono continuamente create con maggiori capacità per aiutare le operazioni di produzione.

La robotica ha rappresentato il più grande salto per le aziende che si sono allontanate dalla produzione tradizionale. Tanto che l'International Federation of Robotics ha dichiarato che nel 2020 saranno 2,7 milioni i robot che lavoreranno nelle fabbriche di tutto il mondo, con un aumento del 12% rispetto all'anno precedente. Questa progressione è culminata nell'era della produzione intelligente.

In tutti questi sviluppi produttivi, il principio di base dell'innovazione è stato quello di elevare le prestazioni a livelli più elevati. È la continua determinazione ad eccellere al di là di ciò che è stato fatto in precedenza, a non sedersi semplicemente ad accettare lo status quo, che ha guidato l'evoluzione di queste entusiasmanti tecnologie. E questo ci ha portato ai giorni nostri, in cui guardiamo ancora al futuro esplorando le possibilità di tecnologie all'avanguardia nel plasmare il futuro, come la produzione additiva.
 

Il futuro della produzione intelligente

Sono molte le tendenze nel progresso della tecnologia moderna che plasmeranno il panorama futuro della produzione intelligente. Al centro di questi sviluppi c'è l'uso continuo e crescente della robotica e dell'intelligenza artificiale (AI), che diventa più precisa e predittiva man mano che assorbe più dati nel tempo. Se abbinate a robot collaborativi (cobot), queste tecnologie digitali sono state identificate come uno dei principali fattori che contribuiscono all'aumento della produttività delle operazioni di produzione. Infatti, uno studio Deloitte del 2019 ha rilevato che i primi adottatori di pratiche di fabbrica intelligenti hanno registrato un aumento della produttività del 3,3% tra il 2015 e il 2018, riducendo i costi e aumentando la produzione per migliorare i dati di bilancio.

Secondo Forbes, la produzione additiva è tra le dieci maggiori tendenze future del settore. La produzione di massa con la stampa 3D non è però solo un'idea concettuale del futuro. È qualcosa che viene effettivamente implementato oggi nell'industria manifatturiera. Con l'adozione di questa tecnologia in evoluzione da parte di un numero sempre maggiore di aziende, i suoi progressi e il suo sviluppo sono destinati ad accelerare.

Oltre a essere uno dei settori chiave per l'avanzamento della produzione industriale, la stampa 3D è in grado di collaborare e migliorare altre tendenze future. Una di queste è la sostenibilità. La domanda di prodotti riciclabili e riutilizzabili è aumentata in modo massiccio, portando i produttori a esplorare modi per ridurre gli sprechi e creare prodotti e parti efficienti ed efficaci.

La produzione additiva rappresenta il metodo di produzione di maggior impatto in termini di sostenibilità. Con la produzione additiva, le aziende possono produrre concisamente lotti di un prodotto o di una parte per soddisfare solo la domanda - riducendo le eccedenze, la necessità di stoccaggio e la quantità di articoli sprecati - mentre la quantità di materiale sprecato è significativamente inferiore rispetto alle tecniche di produzione sottrattiva più tradizionali.

La simulazione digitale nella progettazione di prodotti e componenti è tutt'altro che un nuovo metodo di produzione. La maggior parte dello sviluppo dei prodotti avviene oggi in modo virtuale, consentendo agli ingegneri di spingersi oltre i confini della creazione per ottenere progetti che sarebbero stati insondabili con i vincoli delle pratiche di produzione tradizionali. I metodi di progettazione e sviluppo digitale si integrano perfettamente con il processo di stampa 3D. In parole povere, un progetto assistito da computer (CAD) istruisce una stampante 3D a produrre un modello fisico preciso di quel progetto.

La produzione additiva è anche un metodo preferito per la prototipazione, grazie alla riduzione degli scarti e delle spese. Consente alle organizzazioni di fabbricare e testare più versioni di un prodotto durante il processo di sviluppo a costi significativamente inferiori rispetto ai metodi di produzione tradizionali. Per questo motivo la stampa 3D è considerata un'opzione di produzione intelligente per i settori sperimentali come quello aerospaziale, automobilistico e del New Space.

Il futuro dei posti di lavoro nel settore manifatturiero

L'automazione può anche far evolvere l'industria manifatturiera, ma non ha ridotto il numero di posti di lavoro nel settore - semplicemente li ha cambiati - secondo quanto rilevato da Deloitte nel suo 2018 Global Human Capital Trends. Si ipotizza che, invece di diminuire il fabbisogno di lavoratori nel settore manifatturiero, ci sarà bisogno di diversi tipi di lavoratori, quelli con competenze specializzate nelle tecnologie digitali in grado di supportare e guidare il processo produttivo delle moderne attività manifatturiere.

Anche in questo caso, la produzione additiva è un ottimo esempio di come i professionisti qualificati possano portare le loro capacità in un settore ancora in espansione. Che si tratti della progettazione e della simulazione virtuale della produzione, del funzionamento avanzato delle macchine o dell'applicazione delle conoscenze ingegneristiche, campi come la stampa 3D richiedono lavoratori con un'ampia gamma di competenze per realizzare con successo parti e prodotti.

Abbracciare e preparare il futuro della produzione

La produzione è un settore in continua evoluzione. Per rimanere competitivi, i produttori devono stare al passo con i cambiamenti che avvengono nel settore, abbracciando le più recenti tecnologie digitali e puntando a una maggiore efficienza operativa. Per molte organizzazioni, questo significherà adottare attrezzature di produzione che rispecchiano i metodi più aggiornati di produzione di massa, popolando al contempo la forza lavoro con tecnici formati e competenti nel loro funzionamento. 

Un modo efficace per farlo è aggiornare le attrezzature attuali. L'aggiornamento delle attrezzature per l'integrazione è un ottimo modo per bilanciare i costi iniziali, perché significa che il personale può continuare a utilizzare le macchine con cui ha familiarità, aprendo al contempo la possibilità di incorporare tecniche di produzione avanzate nel processo produttivo.

Più si abbracciano ora le ultime tendenze come l'automazione, la robotica e la stampa 3D, più sarà facile stare al passo con il settore quando queste tecnologie diventeranno sempre più disponibili e utilizzate nella produzione di massa.

Il modo migliore per prepararsi al futuro della produzione è quello di essere disposti ad abbracciare il suo sviluppo nel momento stesso in cui avviene. Chi adotta per primo le ultime tendenze trae vantaggio dall'essere all'avanguardia, quindi non aspettate di essere lasciati indietro e di dover recuperare. Abbracciare le tecnologie più avanzate ed entusiasmanti che vengono sviluppate oggi, come la produzione additiva, vi metterà in una buona posizione per il futuro dell'industria manifatturiera.
 

Autore: Fabian Alefeld